Mýtus – široké, okem viditelné „čáry“ za letadlem jsou obrovská mračna znečišťujících látek11 min čtení

Mýtus – široké, okem viditelné „čáry“ za letadlem jsou obrovská mračna znečišťujících látek11 min čtení

Na základě dotazů, které dostáváme a které se někdy opakují, by možná bylo vhodné vysvětlit si, proč zanechávají letadla za sebou „bílé čáry“, co určuje jejich velikost, délku setrvání na obloze a co přesně obsahují. 

Předně bude dobré ujasnit si terminologii, ony bílé čáry, jak by se daly laicky nazvat se odborně nazývají „kondenzační stopa“ nebo někdy jako „kondenzační pruh“ (anglicky „condensation trails„, zkráceně „contrails„). Z tohoto názvu už je možná lépe patrné, co asi tato stopa převážně obsahuje.

Asi nejjednodušší příklad, proč se kondenzační stopy objevují, je příklad z praxe, který jistě každý z nás zažil. Stačí totiž jít v zimě ven a od určité teploty (dané aktuálním rosným bodem, ale o tom někdy příště) se každému při dýchání kouří z pusy. Letecké motory (a nezáleží na tom, jestli se bavíme o dopravních letounech, stíhacích letounech nebo raketách) pracují na bázi spalovacích procesů a proto jsou uvnitř vysoké teploty a výfukové plyny jsou velmi horké a vlhké. Tlak vodní páry a především teplota ve výškách, ve kterých se tyto stroje standardně pohybují, je mnohem nižší. Je tak nízká, že dochází k zmrznutí vodní páry a krystalky jsou to, co tvoří onen souvislý, úzký pruh na nebi. Každý motor vytváří svou vlastní stopu, proto bývá pruhů více těsně vedle sebe. Smíšení napomáhají turbulence vytvářené motorem a přirozené proudění větru.

Bylo by mylné domnívat se, že z motorů vychází pouze vodní pára. Obsahuje rovněž další látky, ve zplodinách najdeme oxid uhličitý (CO2), oxidy síry a dusíku, nespálené palivo, popel a částečky kovů. Právě částečky popílku poskytují, spolu s dalšími částicemi v ovzduší, kondenzační jádra. V závislosti na výšce nad zemí, meteorologických podmínkách (teplota a vlhkost vzduchu) můžou mít kondenzační stopy různou tloušťku a můžou být na obloze patrné různou dobu.

  • úzké kondenzační stopy s krátkou životností – většinou značí nízkou vlhkost vzduchu v dané výšce a objevuje se především při pěkném počasí
  • široké kondenzační stopy s delší životností – většinou značí vyšší vlhkost vzduchu v dané výšce a můžou být určitým indikátorem možného zhoršení počasí

Důležitým faktorem udávajícím vzhled kondenzačních stop je i palivo, které daný letoun právě používá a rychlost větru v dané výšce.

Obecně tedy lze kondenzační stopy rozdělit do tří kategorií:

  • krátkodobé – mají vzhled krátkých tenkých linií za letadlem, které velmi rychle mizí. Vzduch kterým letoun prolétá je relativně suchý a tak je pouze malé množství vodní páry k dispozici na vytvoření kondenzačního pásu. Tvořící se ledové krystalky se velmi rychle vrací do plynného skupenství.
  • perzistentní (nerozptylující se) – vypadají jako dlouhé bílé čáry a jsou viditelné i relativně dlouho po té, co letoun proletí. Znamená to, že je vzduch, kterým letadlo prolétá vlhčí a je proto k dispozici vodní pára ke kondenzaci.
  • perzistentní (rozptylující se) – vypadají jako dlouhé, širší a nepravidelnější bílé čáry.

K tvorbě kondenzačních pásů dochází většinou ve výškách nad 7-8 km, kde jsou teploty vzduchu pod -35 °C. Pokud je vzduch vlhký a chladný, můžou se vyskytnout i v nižších hladinách. Jak ukázaly některé výzkumné studie, používání biopaliv může snížit tvorbu kondenzačních stop, protože vzniká méně částic popílku a tedy je k dispozici menší počet kondenzačních jader pro tvorbu ledových krystalků. Protože chvíli trvá, než dojde k ochlazení a kondenzaci a vzhledem k faktu, že letí letadlo velmi vysokou rychlostí, je patrné, že kondenzační stopy vznikají až v určité vzdálenosti za motorem.

Kondenzační stopa vzniká až v určité vzdálenosti od motoru

Můžou samotné kondenzační pruhy mít nějaké negativní dopady? Ukazuje se, že pravděpodobně mají, ačkoliv názory na to, jak významné tyto dopady jsou se různí. Kondenzační pruhy totiž ovlivňují radiační bilanci Země. Zachycují dlouhovlnné záření vyzařované zemským povrchem ve větší míře, než v jaké odráží přicházející sluneční záření. Výzkumem této problematiky se zabývala řada studií, ve velké míře se angažovala americká NASA, která provedla detailní výzkum vlivu kondenzačních pruhů na ozonovou vrstvu, tvorbu ledových krystalků, složení částic a případnou změnu klimatu. Výzkumník NASA Richard Moore dokonce ve svém vyjádření pro BBC uvedl, že „… víme, že kondenzační pruhy a oblaka typu cirrus způsobují oteplování Země a v současnosti se dokonce domníváme, že je tento vliv významnější, než je vliv veškerého CO2, které kdy vyloučila veškerá letecká doprava.“ Vyčíslit přesný vliv kondenzačních pruhů na globální klima je extrémně obtížný a je spojen s vysokými nejistotami.

Některé studie v USA využily situace tři dny po 11. září 2001, kdy byla v celých USA zcela zastavena letecká doprava a srovnaly průměrné teploty v tomto třídenním období s průměrem pro stejnou periodu 1971 až 2000 a došly k závěru, že rozsah teplot byl v tyto tři dny statisticky vyšší, než je běžné. To souvisí s obecným faktem, že oblačnost snižuje teplotní rozsah – ve dne jsou teploty nižší, protože na zem dopadá méně slunečního záření, v noci naopak oblačnost funguje jako forma izolace, takže zachytává více tepla u země a teploty proto neklesají tak nízko, jako při jasné noční obloze. Ačkoliv se v roce 2001 ony tři dny teplota příliš nelišila od dní předchozích, byl plošně naměřen v průměru o 1 °C vyšší rozdíl mezi denním maximem a nočním minimem teploty vzduchu [1]. Jiná studie, která toto potvrzuje vyšla o rok později v prestižním časopise Nature a s výše uvedenými závěry se ztotožňovala [2]. Další studie se zabývala podobným vlivem a to již během druhé světové války [3]. Objevují se samozřejmě i kritici těchto studií, kteří argumentují, že daný vyšší rozsah mohl být dán velmi jasným počasí v tyto dny a že na základě tří dnů, které mohly být ovlivněny i dalšími faktory, nelze vyvozovat významné závěry.

Víte že?

Pohybují se kondenzační pruhy?
Ano a to v důsledku často velmi vysokým rychlostem větru v těchto výškách nad zemským povrchem. Po vytvoření se tedy může celý pruh postupně před svým zánikem pohybovat ve směru proudění vzduchu.
Liší se nějak kondenzační pruhy od oblaků?
Kondenzační pruhy jsou vlastně „lidmi vytvořená“ oblaka vzniklá kondenzací a zmrznutím částeček ze zplodin leteckých motorů. Kondenzační pruhy jsou vždy složené z ledových krystalků vzhledem k velmi nízkým teplotám v této výšce nad povrchem. Oblaka se na nebi tvoří kondenzací vodní páry prostřednictvím částeček přirozeně se vyskytujících v atmosféře pocházejících z řady zdrojů (písečné bouře, vulkanická činnost apod.). Oblaka můžou někdy obsahovat vodní kapky, jindy ledové krystalky, v závislosti na okolní teplotě, ve které vznikají. Kondenzační pruhy se tvoří pouze ve vyšších výškách, kde je vzduch již velmi studený (-35 až -40°C a méně). Jiné mraky se můžou tvořit v různých výškách, od těch velmi blízko zemi (např. mlha) až po ty velmi vysoko (např. cirrus).
Kdy byly kondenzační pruhy poprvé pozorovány?
Poprvé si lidé všimli kondenzačních stop během letů ve vysokých výškách někdy ve 20. letech 20. století. Výraznější zájem o ně ale nastal až během druhé světové války, kdy jasně identifikovaly průlet bombardéru na velkou vzdálenost. Při vyšším počtu letounů blízko sebe dokonce tyto pruhy způsobovaly problémy s viditelností a existují i případy srážek v důsledku dezorientace pilota v důsledku kondenzačních pruhů.
Co přesně kondenzační stopy obsahují?
Kondenzační stopy jsou oblaka ledových krystalků, takže převážná většina je led. Obsahují i další látky, produkty zplodin leteckých motorů (popílek, rozpuštěné plyny jako například oxid siřičitý), největší část však je kondenzovaná vodní pára z okolí. Studie ukázaly, že vlhkost produkovaná spalováním v leteckém motoru produkuje přibližně 1,7g vody na každý metr uletěné vzdálenosti. Avšak celkové množství vody odhadnuté v jednom metru kondenzační stopy je mezi 20,7 až 41,2 kg! Je tedy vidět, že se jedná takřka výhradně o vlhkost z okolní atmosféry. Zplodiny z letectví se často uvádí ve formě emisního indexu – množství v gramech ve zplodinách děleno hmotnost v kg spáleného paliva. Suma těchto produktů je vyšší než suma celkového množství paliva, protože obsahují zplodiny i kyslík z okolní atmosféry, který se účastnil spalovacího procesu. V emisích bychom našli kromě vodní páry a oxidu uhličitého také oxidy dusíku (NOx) a oxid siřičitý (SO2) a stopová množství nespáleného paliva a oxidu uhelnatého. Pro srovnání, v jedné studii bylo analyzováno právě množství zplodin a obsah kondenzačních pruhů, bylo zjištěno, že ve výše uvedeném množství 21 až 41 kg ledových krystalků na uletěný metr se nacházelo přibližně 0,025g látek jiných než voda/led a CO2.

Pokud se na závěr vrátíme k titulku tohoto článku, je už jasné, že ač nelze říci, že v oněch „bílých obláčcích“ nejsou žádné znečišťující látky, v naprosté většině se jedná o ledové krystalky vody.

Chemtrails

Možná už se někdo z vás setkal s výrazem „chemtrails“. Jedná se o slovo odvozené právě od anglického „contrails“ (kondenzační stopa). Slovo chemtrails, odvozené od „chemická stopa“, souvisí s konspirační teorií založenou na názoru, že se nejedná o klasické kondenzační stopy, ale pruhy, do kterých jsou mj. vypouštěny různé škodlivé látky, ať už chemického či biologického původu. Podle různých alternativ této teorie se má jednat o viry, bakterie, plísně, kovy, polymerová vlákna atd. Situace dokonce došla tak daleko, že jedna komerční televize v České republice odvysílala reportáž zabývající se touto tématikou, na kterou v roce 2010 zareagovala odborná skupina zastoupená mj. i ČHMÚ ve společném prohlášení, jehož závěr zněl „..nezbývá než apelovat na zdravý rozum a v kondenzačních stopách nehledat, co tam není.“

 

[1] – Travis, D.J.; A.M. Carleton; R.G. Lauritsen (March 2004). „Regional Variations in U.S. Diurnal Temperature Range for the 11–14 September 2001 Aircraft Groundings: Evidence of Jet Contrail Influence on Climate“. J. Clim. 17 (5): 1123–1134.

[2] – Travis, D.J.; A. Carleton; R.G. Lauritsen (August 2002). „Contrails reduce daily temperature range“. Nature. 418 (6898): 601.

[3] – Andrew M. Carleton, Armand D. Silva, Jase Bernhardt, Justin VanderBerg and David J. Travis, Subregion-Scale Hindcasting of Contrail Outbreaks, Utilizing Their Synoptic Climatology*, Journal of Applied Meteorology and Climatology, 10.1175/JAMC-D-14-0186.1, 54, 8, (1733-1755), (2015).

vedoucí oddělení kvality ovzduší

Rád si hraji s daty, tvořím webové aplikace a hledám cesty, jak věci někam posunout. Na ČHMÚ pracuji na pozici vedoucího oddělení kvality ovzduší, jsem administrátorem tohoto blogu, Facebook, Instagram a Twitter účtu ČHMÚ, jsem členem skupiny mobilní aplikace ČHMÚ a mám na starost anglickou větev našeho Facebook účtu. Podílím se na projektech napříč různými odděleními ČHMÚ.

Na ČHMÚ pracuji od roku 2014, práce mě moc baví a to nejen díky náplni, ale i skvělým kolegyním a kolegům.

Sdílet

Napsat komentář